【正文】 years Cost to Manufacture $110/kg $10100/kg $13/kg Range of Products Broad Narrow Broad 退出 生物催化劑工程技術(shù)瓶頸 ? 對(duì)生物催化劑作用機(jī)理缺乏深入的認(rèn)識(shí) ? 對(duì)次級(jí)代謝產(chǎn)物代謝途徑（包括途徑間相互關(guān)系）缺乏理解 ? 細(xì)胞工程化的方法十分有限（即代謝工程） ? 生產(chǎn)酶和輔因子的成本過(guò)高 退出 生物催化劑的發(fā)現(xiàn) 微生物 ? 可培養(yǎng)微生物酶資源的開(kāi)發(fā)利用 ? 不可培養(yǎng)微生物酶資源的開(kāi)發(fā)利用 基因 ? 已知基因的克隆 ? 未知基因的克隆 退出 當(dāng)前生物催化的研究熱點(diǎn) ? 新酶或已有酶的新功能的開(kāi)發(fā) ? 根據(jù)已有底物開(kāi)發(fā)新的酶反應(yīng) ? 利用突變或定向進(jìn)化技術(shù)改善生物催化劑性能 ? 利用重組 DNA技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)生物催化劑 ? 利用有機(jī)溶劑或共溶劑開(kāi)發(fā)新的反應(yīng)體系 ? 體內(nèi)或體外合成的多酶體系 ? 克服底物和產(chǎn)物抑制 ? 精細(xì)化工品或醫(yī)藥合成技術(shù)的放大 ? 輔因子再生 ? 生物催化劑的修飾 ? 生物催化劑的固定化 退出 生物催化劑高效生產(chǎn)與 催化功能研究 ? 強(qiáng)化微生物細(xì)胞培養(yǎng)與發(fā)酵的調(diào)控措施，研究酶的誘導(dǎo)策略 ? 實(shí)現(xiàn)生物催化劑的自主和規(guī)模生產(chǎn) ? 分析生物催化劑所催化的特定基團(tuán) 開(kāi)辟全新的生物催化反應(yīng) 退出 酶的基本特性 酶的活性中心 (active center) 又稱活性部位 (active site)，具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。在世界科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起重要作用。 ? 1986年，我國(guó)學(xué)者郭勇等采用固定化原生質(zhì)體生產(chǎn)堿性磷酸酶、葡萄糖氧化酶、谷氨酸脫氫酶等的研究相繼成功，為胞內(nèi)酶的連續(xù)生產(chǎn)開(kāi)辟新途徑。由于酶具有專一性強(qiáng)、催化效率高、作用條件溫和等顯著的特點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)、食品、輕工、能源、環(huán)保和科研等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。 ? 酶學(xué)與酶工程的研究領(lǐng)域還有固定化生物催化劑及酶反應(yīng)器的工業(yè)應(yīng)用，以及作為生物功能信息分子參與生命過(guò)程調(diào)控的糖的酶促合成的糖工程等。 ? 酶的應(yīng)用（ enzyme application）是通過(guò)酶的催化作用獲得人們所需的物質(zhì)或者除去不良物質(zhì)的技術(shù)過(guò)程，主要包括酶反應(yīng)器的選擇與設(shè)計(jì)以及酶在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用等。退出 酶工程 Enzyme Engineering 王林嵩 退出 第一章 緒論 ? 第一節(jié) 酶工程的研究?jī)?nèi)容 ? 第二節(jié) 生物催化 ? 第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外酶制劑工業(yè)概況 退出 第一節(jié) 研究?jī)?nèi)容 ? 一．概念： ? 二．酶工程研究簡(jiǎn)史 ? 三．研究?jī)?nèi)容 退出 酶的概念 酶 (enzyme)是生物細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化能力的生物催化劑。 ?提取分離法 ?生物合成法 ?化學(xué)合成法 ?酶的生產(chǎn)方法 退出 酶的生產(chǎn)方法 提取分離法 (Extraction) 生物合成 (Biosynthesis) 化學(xué)合成 (chemical synthesis) SOD blood PapainPapaya ChymotrypsinPancrea …… an/tissue/cell Amylase from Bacillus Protease from Bacillus Phosphatase from Bacillus Glucoamylase from Aspergillus …… Plant cell culture Animal cell culture Few example 退出 退出 ? 酶的改性（ enzyme improving）是通過(guò)各種方法改進(jìn)酶的催化特性的技術(shù)過(guò)程，主要包括酶分子修飾、酶固定化、酶非水相催化和酶定向進(jìn)化等。 ? 抗體酶（ Abzyme） ? 核酶（ Ribozyme） ? 人工合成酶（ Synzyme）是合成具有催化功能的高聚物分子 退出 ? 分子水平的酶法分析與生物傳感器分子酶工程發(fā)展了各種生物分析技術(shù)。 ? 隨著酶生產(chǎn)的發(fā)展，酶的應(yīng)用越來(lái)越來(lái)廣泛。此后，采用固定化細(xì)胞生產(chǎn)蛋白酶、糖化酶、果膠酶、溶菌酶、天冬酰胺酶等的研究相繼取得進(jìn)展。 ? 經(jīng)過(guò) 100多年的發(fā)展，酶工程已經(jīng)成為生物工程的主要內(nèi)容。 ? Degussa、 DSM、 Roche、 BASF、 Dow、Lonza等許多跨國(guó)公司都在積極采取措施，擴(kuò)大他們?cè)谏锎呋I(lǐng)域里的生產(chǎn)能力。 RCOO +R OH + H+ ′酯酶 ： R— C— O— R′ + H2O O O CH2OH OH OH OH 1 5 α葡萄糖苷酶 O R +H2O O CH2OH OH OH OH OH 1 5 + ROH 絕對(duì)專一性：只能作用于某一底物。 ? 區(qū)別于酶的變性 ? 抑制劑對(duì)酶有一定選擇性 ? 引起變性的因素對(duì)酶沒(méi)有選擇性 退出 ? 抑制作用的類型 不可逆性抑制 (irreversible inhibition) 可逆性抑制 (reversible inhibition)： 競(jìng)爭(zhēng)性抑制 (petitive inhibition) 非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 (nonpetitive inhibition) 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制 (unpetitive inhibition) 退出 (一 ) 不可逆性抑制作用 * 概念 抑制劑通常以共價(jià)鍵與酶活性中心的必需基團(tuán)相結(jié)合 ， 使酶失活 。 kat與 IU的換算： 1 IU= 109 kat 退出 酶活力測(cè)定方法 ? 對(duì)酶活力測(cè)定的要求是快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確。 退出 固定化酶的活力測(cè)定 ? 與水不溶性載體結(jié)合、在一定的空間范圍內(nèi)起催化作用的酶稱為固定化酶。在固定化酶中，一般采用每克（ g）干固定化酶所具有的酶活力單位數(shù)表示。 退出 ? 具有相同酶蛋白（或酶 RNA）量的固定化酶活力與游離酶活力的比值稱為相對(duì)酶活力。在人與自然的關(guān)系方面， 中國(guó)哲學(xué)主張“天人合一”，“物我一體”，而西方哲學(xué)則主張?zhí)烊藢?duì)立，物我對(duì)立。西方人的旅游審美則集中于風(fēng)景的對(duì)象描寫(xiě) 藝術(shù)家林風(fēng)眠先生提出 :東西風(fēng)景畫(huà)表現(xiàn)方法的不同 ,實(shí)則是東西風(fēng)景審美不同。認(rèn)為藝術(shù)不在模仿自然 ,而在表達(dá)受自然感動(dòng)之 “ 心 ” ?！睋?jù)說(shuō)當(dāng)時(shí)的皇帝幾次邀請(qǐng)?zhí)蘸刖跋律阶龉? ,都遭到他的拒絕。 而西方 ,因?yàn)樯钍茏怨畔ＥD以來(lái)的形式主義美學(xué)思想的影響 ,十分看重物體的形